CC BY
85
УДК 663.86
Интенсификация технологии ферментированного солода
|Е. В. Фараджева, канд. техн. наук, проф.; А. Е. Чусова, канд. техн. наук, доцент Воронежская государственная технологическая академия
Ключевые слова: ферментированный солод; свежепророщенный солод; рожь; тритикале; сахара; аминокислоты; белок.
Keywords: the fermented malt; fresh planted malt; a rye; triticale; sugar; amino acids; fiber.
Основное сырье для производства кваса — ферментированный ржаной солод, служащий источником экстрактивных веществ, особенно красящих и ароматических. В связи с сокращением посевных площадей под рожь в последнее время проводятся изыскания новых видов зерновых культур, которые могли заменить рожь. Одна из таких перспективных культур — тритикале — гибрид ржи и пшеницы, отличающаяся высокой урожайностью, питательной ценностью, устойчивостью при возделывании к неблагоприятным природно-
климатическим условиям и наиболее опасным болезням.
Цель данных исследований — разработка интенсифицированной технологии ферментированного солода применительно ко ржи и тритикале, обеспечивающая сокращение длительности процессов производства и улучшение качественных показателей готового продукта.
Были использованы рожь сорта Та-ловская 15, имеющая потенциальную продуктивность 3,8-4,5 т/ га, экстрак-тивность 76-78% и белковистость 1315% на сухое вещество, и тритикале
Таблица 1
Показатель Свежепроросший солод Ферментированный солод
Рожь Тритикале Рожь Тритикале
Активность а-амилазы, ед./г СВ 72 148 93 168
Активность р-амилазы, ед./г СВ 26 34 23 31
Протеолитическая активность, ед./100 г СВ 35 58 17 28
Содержание редуцирующих углеводов, % на СВ 22,4 31,6 35,2 56,4
Содержание аминного азота, мг % на СВ 172 225 567 738
Таблица 2
Содержание сахаров, Ферментированный солод Сухой солод
% на СВ Рожь Тритикале Рожь Тритикале
Фруктоза 4,07 2,83 0,76 0,38
Глюкоза 8,68 9,55 3,35 2,43
Мальтоза 14,62 19,02 8,22 9,18
Изомальтоза 0,83 2,17 0,66 1,33
Сахароза 4,01 5,36 2,92 4,47
Сумма 32,21 38,93 15,51 16,79
Таблица 3
Фракции белка, % Зерно Свежепроросший солод Ферментированный солод
Рожь Тритикале Рожь Тритикале Рожь Тритикале
Альбумины 22 12 24 15 30 18
Глобулины 12 15 15 18 14 17
Проламины 32 27 25 22 15 12
Глутелины 25 36 21 29 13 16
Низкомолекулярные продукты расщепления 9 10 15 16 31 37
ПИ
НАПИТКИ
6^2010
8
сорта Привада с продуктивностью 5,57,0 т/га, экстрактивностью 77-81 % и содержанием белка 12-14%.
Характерная особенность тритикале — высокая активность а-амилазы и протеолитических ферментов.
Предлагаемый способ включает следующие этапы. Отсортированное зерно моется, дезинфицируется в замочном чане при температуре 14...18 °С и направляется в солодорастильный агрегат. Зерно замачивают оросительным способом с температурой воды 18.20 °С в течение 10-12 ч. Затем следует воздушная пауза 8-10 ч. Далее зерно вторично орошается водой той же температуры также в течение 10-12 ч. Во время замачивания и воздушной паузы зерно дважды ворошится и непрерывно продувается кондиционированным воздухом с относительной влажностью 95-98% и температурой 10.12 °С. При достижении влажности зерна 46-48% его проращивают при температуре 16.18 °С в течение 3-4 сут при ворошении и продувании кондиционированным воздухом три раза в сутки. В конце проращивания влажность зерна увеличивают до 50-55% для активизации действия ферментов и ускорения процесса растворения эндосперма зерна. Солод ферментируют в сушилке при температуре 60.65 °С в течение 12-15 ч, затем высушивают до влажности 4-6% при постепенном повышении температуры до 102.105 °С.
Согласно данным табл. 1, активность а-амилазы в тритикалевом све-жепроросшем солоде выше в 1,8 раза, Р-амилазы — в 1,3 и протеолитических ферментов — в 1,5 раза по сравнению со ржаным. При ферментации в обоих образцах активность а-амилазы возросла на 15 и 26%, а активность р-амилазы уменьшилась на 12 и 8% и протеолити-ческая активность снизилась более чем на 50%, что связано с их частичной тепловой инактивацией.
Содержание редуцирующих углеводов в ферментированных солодах возросло в 1,6-1,8 раза, а аминного азота — в 3,2 раза. Основная цель сушки ферментированного солода — накопление красящих и ароматических веществ, в образовании которых участвуют различные сахара и низкомолекулярные продукты гидролиза белков.
Изменения содержания основных сахаров при сушке представлены в табл. 2, из которых следует, что наибольшей активностью обладает
фруктоза. Содержание ее в ржаном и тритикалевом солодах снизилось соответственно в 5,4 и 7,5 раза, далее следуют глюкоза (уменьшение в 2,6 и
з,9 раза), мальтоза (в 1,8 и 2,1 раза), изомальтоза (в 1,2 и 1,6 раза) и сахароза (в 1,4 и 1,2 раза). Таким образом, общее содержание сахаров в готовых солодах уменьшилось в 2 и 2,3 раза. Данные по изменению белковых веществ представлены в табл. 3 и 4.
Наибольшему гидролизу протео-литическими ферментами как при со-лодоращении, так и ферментации подвергаются проламины и глутелины. В ферментированном солоде содержание проламинов уменьшилось в 2,1 и 2,2 раза, глутелинов — в 1,6 и 2,2 раза.
Одновременно количество альбуминов возросло в 1,3 и 1,5 раза, глобулинов — в 1,2 и 1,1 раза, низкомолекулярных продуктов гидролиза белка — в 3,4 и 3,7 раза. Содержание аминокислот в готовом солоде уменьшилось в 1,6 и 1,8 раза.
Уменьшение содержания отдельных аминокислот при сушке солода представлено на рисунке, согласно которому по активности в участии в реакциях меланоидинообразования исследуемые аминокислоты можно расположить в следующий ряд: аланин > фенилала-нин > валин > метионин > лейцин > цистеин > аспарагиновая кислота > глутаминовая кислота > тирозин > аргинин > изолейцин > лизин > серин > гистидин > треонин > глицин > пролин.
Опытные образцы ферментированного ржаного и тритикалевого солодов имеют коричневый цвет, кисло-сладкий вкус, интенсивный аромат и вкус ржаного хлеба. Физико-химические показатели сухих солодов (табл. 5) соответствуют требованиям ГОСТ Р 52061-2003 на ферментированный ржаной солод I класса.
Таким образом, предложенная технология позволяет получать ферментированный сухой солод из ржи и тритикале высокого качества. Тритикале обеспечивает повышение экс-трактивности солода на 1,5-1,8% при высоких остальных показателях
и, следовательно, может эффективно заменить рожь.
ЛИТЕРАТУРА
1. Полыгалина, Г. В. Определение активности ферментов/Г. В. Полыгалина, В. С. Чередниченко, Л. В. Римарева: справочник. — М.: ДеЛипринт, 2003. — 375 с.
2. Косминский, Г. И. Технология солода, пива и безалкогольный напитков. Лабора-
Таблица4
Аминокислоты, мг % на СВ Ферментированный солод Рожь Тритикале Рожь Готовый Тритикале
Аспарагиновая кислота 104,61 113,971 49,825 54,969
Аланин Аргинин 71,012 45,869 77,300 71,469 01 01 п 15,356 26,087 18,956 44,854
Гистидин Серин 75,756 109,669 81,219 114,019 48,309 63,105 49,631 69,394
Валин Изолейцин 98,269 42,681 96,356 41,538 35,056 25,781 34,469 24,732
Лейцин Лизин 88,719 94,344 100,575 101,106 41,019 59,325 СЛ СПС 45,588 62,056
Треонин Фенилаланин 88,356 56,369 ОП ООО 94,363 63,256 60,606 16,763 63,325 19,225 1 О П1 п
Метионин Глутаминовая кислота 30,838 128,994 26,456 157,344 13,352 61,244 12,019 81,025
Пролин Цистеин 68,716 20,788 69,431 18,162 49,038 10,019 51,856 8,613
Тирозин Глицин 24,794 75,906 17,213 69,231 11,832 50,468 8,682 48,525
Сумма аминокислот 1225,538 1313,009 668,185 697,919
Снижение содержания аминокислот: 1 — аланин; 2 — фенилаланин; 3 — валин; 4 — метионин; 5 — лейцин; 6 — цистеин; 7 — аспарагиновая кислота; 8 — глутаминовая кислота; 9 — тирозин; 10 — аргинин; 11 — изолейцин; 12 — лизин; 13 — серин; 14 — гистидин; 15 — треонин; 16 — глицин; 17 — пролин
Таблица 5
Показатель Солод
Рожь Тритикале
Массовая доля влаги, % Массовая доля экстракта в сухом веществе солода, %: при холодном экстрагировании 6,5- -7,6 6,4-7,5
42,3- 43,7 44,1-45,2
при горячем экстрагировании с вытяжкой из ячменного солода 84,2- 85,1 85,7-86,9
Кислотность, к. ед. при холодном экстрагировании 35,0- 42,0 35,0-44,0
Цветность, ц. ед. при холодном экстрагировании 10,0- -14,0 10,0-16,0
торный практикум по технологическому контролю производства: учеб. пособие для вузов/Г. И. Косминский. — Минск: Дизайн ПРО, 1998. — 332 с.
3. Тритикале России: сборник материалов заседаний селекции тритикале ЦРАСН. Ростов-на-Дону, 2000. — 132 с.
4. Фараджева, Е.Д. Патент № 2220194 РФ. Способ производства ферментированного солода/Е. Д. Фараджева, Д. Н. Болотов. — Опубл. 20.01.2004. — Бюлл. № 36.
5. Кирхнер, Ю. Тонкослойная хроматография: пер. с англ. — М.: Мир, 1981. — Т. 1. — 616 с. &
6- 2010
9
